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高中数学专题06数列(4种经典基础练+4种优选提升练)数列的概念(共13题)一、单选题1.(23-24高二上·天津·期末)已知数列满足,,则(

)A. B. C. D.2.(22-23高二上·天津和平·期末)南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法·商功》中描述过如图所示的“三角垛”,最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球……设各层的球数构成一个数列,即,,,…,且满足,则第六层球的个数为(

)A.28 B.21 C.15 D.103.(23-24高二上·云南昭通·期末)已知数列,根据该数列的规律,8是该数列的(

)A.第7项 B.第8项 C.第9项 D.第10项4.(23-24高二上·云南昆明·期末)在数列中,若,,,则(

)A.2 B.1 C.0 D.5.(23-24高二上·内蒙古赤峰·期末)设数列的前项和,则(

)A. B. C. D.6.(23-24高二上·重庆九龙坡·期末)数列的递推公式可以是(

)A. B.C. D.7.(22-23高二上·北京·期末)如果数列满足(k为常数),那么数列叫做等比差数列,k叫做公比差.下列四个结论中所有正确结论的序号是(

)①若数列满足,则该数列是等比差数列;②数列是等比差数列;③所有的等比数列都是等比差数列;④存在等差数列是等比差数列.A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④8.(23-24高二上·河南开封·期末)某汽车集团从2023年开始大力发展新能源汽车,2023年全年生产新能源汽车2000辆,每辆车的利润为1万元.如果在后续的几年中,经过技术不断创新,后一年新能源汽车的产量都是前一年的,每辆车的利润都比前一年增加1000元,则生产新能源汽车6年的时间内,该汽车集团销售新能源汽车的总利润约为(假设每年生产的新能源汽车都能销售出去,参考数据:)(

)A.2.291亿 B.2.59亿 C.22.91亿 D.25.9亿二、多选题9.(23-24高二上·内蒙古·期末)数列的通项公式可能是(

)A. B.C. D.10.(22-23高二下·辽宁·期中)如果数列为递增数列,则的通项公式可以为(

)A. B. C. D.11.(23-24高二上·江苏扬州·期末)已知无穷数列,.性质,,;性质,,,下列说法中正确的有(

)A.若,则具有性质sB.若,则具有性质tC.若具有性质s,则D.若等比数列既满足性质s又满足性质t,则其公比的取值范围为三、填空题12.(22-23高二上·上海奉贤·期末)数列满足,若,则.13.(23-24高二上·陕西西安·期末)已知数列的通项公式为,则的最小项的值为.等差数列(共17题)一、单选题1.(23-24高二上·天津·期末)若等差数列的前项和为,则当取得最小值时,的值为(

)A. B. C. D.2.(23-24高二上·安徽·期末)已知等差数列满足,则(

)A.10 B.8 C.6 D.43.(23-24高二上·广东·期末)已知数列的通项公式,其前项和为,则取最小值时的值为(

)A.1012 B.1013 C.1014 D.10154.(23-24高二上·河北保定·期末)已知数列满足,的前项和为,则(

)A. B. C. D.5.(23-24高二下·海南·期末)记为等差数列的前项和,若,则(

)A.144 B.120 C.108 D.966.(23-24高二上·云南迪庆·期末)明代数学家程大位在《算法统宗》中已经给出由,,和求各项的问题,如九儿问甲歌:“一个公公九个儿,若问生年总不知,自长排来差三岁,共年二百又零七.借问长儿多少岁,各儿岁数要详推.”意思是一位老人有九个儿子,不知道他们的出生年月,他们的年龄从大到小排列都差3岁,所有儿子的年龄加起来是207.只要算出长子是多少岁,其他每个儿子的岁数就可以推算出来,则该问题中老人长子的岁数为(

)A.27 B.31 C.35 D.39二、多选题7.(23-24高二上·贵州贵阳·期末)已知数列的前项和为,则下列说法正确的是(

)A.数列是递增数列 B.C.数列的最小项为 D.数列是等差数列8.(23-24高二上·河北邢台·期末)已知等差数列的前项和为,公差为,且,则(

)A. B.C. D.三、填空题9.(23-24高二上·山东青岛·期末)毕达哥拉斯学派是古希腊哲学家毕达哥拉斯组建的学派,他们长把沙滩上的沙粒或者小石子用数表示,并由它们排列而成的形状对自然数进行研究,如图,图形中的圆点数分别是1、5、12、22…,以此类推,第五个图形对应的圆点数为.10.(23-24高二上·安徽·期末)已知等差数列满足,则的值为.11.(23-24高二上·河北邯郸·期末)已知等差数列的前项和分别为,且,则.12.(24-25高二上·江苏苏州·期中)数列与的所有公共项由小到大构成一个新的数列,则.四、解答题13.(22-23高二上·河北邯郸·期末)已知等差数列的前项和为,再从条件:①,②,③中选择两个作为已知,并完成解答.(1)求数列的通项公式;(2)求数列的前10项的和.14.(23-24高二上·河南漯河·期末)已知数列满足:,.(1)若,求证:为等差数列.(2)求数列的前项和.15.(23-24高二上·福建南平·期末)已知数列为等差数列,且.(1)求数列的通项公式;(2)求数列的前项和.16.(23-24高二上·宁夏吴忠·期末)(1)已知等差数列中,,,求.(2)已知数列的前项和为,且,求和.17.(23-24高二上·江苏镇江·期末)记数列的前n项和为,对任意满足:,且.(1)求数列的通项公式;(2)若,,求的值.等比数列(共15题)一、单选题1.(23-24高二上·广东·期末)等比数列中,则(

)A. B. C. D.2.(23-24高二上·天津·期末)已知数列是等比数列,且,,则(

)A. B. C.或 D.或3.(23-24高二上·浙江杭州·期末)已知数列为等比数列,公比为q,前n项和为,则“”是“数列是单调递增数列”的(

)A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件4.(23-24高二上·湖北荆门·期末)在流行病学中,基本传染数是指在没有外力介入,同时所有人都没有免疫力的情况下,一个感染者平均传染的人数.一般由疾病的感染周期、感染者与其他人的接触频率、每次接触过程中传染的概率决定,假设某种传染病的基本传染数,平均感染周期为7天,那么感染人数由1(初始感染者)增加到3333大约需要的天数为(

)(初始感染者传染个人为第一轮传染,这个人每人再传染个人为第二轮传染……参考数据:)A.42 B.43 C.35 D.495.(22-23高二上·浙江绍兴·期末)已知等比数列的前项和为,则点列在同一坐标平面内不可能的是(

)A. B.C. D.6.(22-23高二上·广东深圳·期末)设等比数列的公比为,其前项和为,前项之积为,且满足,,则下列结论中正确的是(

)A. B.C.是数列中的最大值 D.7.(22-23高二上·安徽滁州·期末)已知等比数列的公比为,其前项和为,且,,成等差数列,若对任意的,均有恒成立,则的最小值为(

)A.2 B. C. D.二、多选题8.(23-24高二上·河北保定·期末)已知等比数列的首项为,公比为,则下列能判断为递增数列的有(

)A. B.C. D.9.(23-24高二上·山东临沂·期末)设数列的前项和为的前项和为,满足,且且,则(

)A.是等差数列 B.时,的最大值为26C.若,则数列是递增数列 D.若,则10.(23-24高二上·江苏南京·期末)已知数列的前项和为,下列命题正确的有(

).A.若为等差数列,则一定是等差数列B.若为等比数列,则一定是等比数列C.若,则一定是等比数列D.若,则一定是等比数列三、填空题11.(23-24高二上·广东茂名·期末)已知等比数列满足,,则.12.(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)在数列中,,则与的等比中项为.13.(23-24高二上·天津·期末)若数列的首项,且满足,则数列的通项公式为.四、解答题14.(23-24高二上·贵州安顺·期末)已知数列中,,(,),且是和的等差中项.(1)求实数的值;(2)求证:数列是等比数列,并求出的通项公式.15.(24-25高二上·广东江门·期末)已知等差数列和等比数列满足,,,,设数列的公比为.(1)求数列,的通项公式;(2)若,为数列的前项和,求.数学归纳法(共4题)一、单选题1.(23-24高二上·浙江杭州·期末)用数学归纳法证明:()的过程中,从到时,比共增加了(

)A.1项 B.项 C.项 D.项二、多选题2.(23-24高二上·安徽马鞍山·期末)已知数列中,,,则下列结论正确的是(

)A.当时,数列为常数列B.当时,数列单调递减C.当时,数列单调递增D.当时,数列为摆动数列3.(23-24高二上·江苏无锡·期末)斐波那契数列由意大利数学家斐波那契发现,因以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”.斐波那契数列在很多方面都与大自然神奇地契合,小到向日葵、松果、海螺的生长过程,大到海浪、飓风、宇宙系演变,皆有斐波那契数列的身影,充分展示了“数学之美”.斐波那契数列用递推的方式可定义如下:数列满足:,,则下列结论正确的是(

)A.B.C.D.是奇数三、解答题4.(22-23高二上·浙江杭州·期末)已知数列满足,.(1)求,,;(2)试猜想数列的通项公式,并用数学归纳法证明.数列求和的常用方法(共10题)一、填空题1.(22-23高二上·江苏常州·期末)已知函数满足,若数列满足,则数列的前16项的和为.2.(23-24高二上·河南信阳·期末)已知数列满足.且,若,则.3.(23-24高二上·陕西西安·期末)已知等差数列公差,由中的部分项组成的数列为等比数列,其中.则数列的前10项之和为.4.(23-24高二上·福建龙岩·期末)已知数列各项均为,在其第项和第项之间插入个,得到新数列,记新数列的前项和为,则,.5.(23-24高二上·天津·期末)已知数列的前项和为,,,,则满足的正整数的所有取值为.6.(23-24高二上·江西宜春·期末)已知正项数列的前n项和满足(n为正整数),则;记,若函数的值域为,则实数k的取值范围是.7.(23-24高二上·山东烟台·期末)已知数列满足:;;,,其中,.数列的通项公式,令,则数列的前n项和.二、解答题8.(22-23高二上·河北邯郸·期末)已知数列中.(1)证明:数列是等比数列;(2)若数列的通项公式为,设为数列的前项和,求使恒成立的最小的整数.9.(23-24高二上·安徽合肥·期末)对每个正整数是抛物线上的点,过焦点的直线交抛物线于另一点.(1)证明:;(2)取,并记,求数列的前项和.10.(23-24高二上·福建福州·期末)已知数列的前项和,数列满足:b1=3,bn+1=2(1)证明:是等比数列;(2)设数列的前项和为,且cn=(−1)n2a(3)设数列满足:dn=an+1求数列通项的常用方法(共7题)一、填空题1.(23-24高二上·浙江杭州·期末)已知数列满足,若,则.2.(23-24高二上·福建福州·期末)瑞典数学家科赫在1904年构造能描述雪花形状的图案,就是数学中一朵美丽的雪花——“科赫雪花”.它的绘制规则是:任意画一个正三角形(图1),并把每一条边三等分,再以中间一段为边向外作正三角形,并把这“中间一段”擦掉,形成雪花曲线(图2),如此继续下去形成雪花曲线(图3),直到无穷,形成雪花曲线.设雪花曲线的边数为,面积为,若正三角形的边长为,则=;

=.二、解答题3.(23-24高二上·河北承德·期末)已知正项数列满足,数列的前n项和为,且.(1)求的通项公式;(2)证明:.4.(23-24高三上·安徽·期末)在数列中,,,且数列是等比数列.(1)求的通项公式;(2)设,数列的前n项和为,证明:.5.(23-24高二上·山东青岛·期末)如图形状出现在南宋数学家杨浑所著的《详解九章算法商功》中,后人称为“三角垛”,“三角垛”的最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球设各层球数构成一个数列.(1)写出与的递推关系,并求数列的通项公式;(2)记等比数列的前项和为,且,在与之间插入个数,若这个数恰能组成一个公差为的等差数列,求数列的前项和.6.(23-24高二上·江苏常州·期末)定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它前一项的差都大于或等于4,则称这个数列为“数列”.(1)已知等差数列的首项为1,其前项和满足对任意的都有,若数列为“数列”,求数列的通项公式;(2)已知等比数列的首项和公比均为正整数,若数列为“数列”,且,,设,若数列也为“数列”,求实数的取值范围.7.(23-24高二上·河北石家庄·期末)如图,曲线下有一系列正三角形,设第n个正三角形(为坐标原点)的边长为.(1)求的值;(2)求出的通项公式;(3)设曲线在点处的切线斜率为,求证:.数列新定义(共7题)一、多选题1.(23-24高二上·江苏南京·期末)设等比数列的公比为,前项积为,且满足条件,则下列选项正确的是(

)A.B.C.的值是中最大的D.使成立的最大自然数等于4044二、填空题2.(23-24高二上·山东菏泽·期末)如果数列满足以下两个条件,称该数列为“闭数列”.(1)已知数列各项均为正数,且单调递增;(2)数列的前项组成的集合记为,对于任意,如果、,则.已知数列为“闭数列”,且,则.3.(23-24高二上·北京顺义·期末)在数列中,若,(,,p为常数),则称为“等方差数列”,给出以下四个结论:①不是等方差数列;②若是等方差数列,则(,k为常数)是等差数列;③若是等方差数列,则(,k、l为常数)也是等方差数列;④若既是等方差数列,又是等差数列,则该数列也一定是等比数列.其中所有正确结论的序号是.三、解答题4.(23-24高二上·山东青岛·期末)在通信技术中由和组成的序列有着重要作用,序列中数的个数称为这个序列的长度如是一个长度为10的序列长为的序列中任何两个不相邻的序列个数设为,长度为的序列为:,,都满足数列,长度为且满足数列的序列为:,,10,.(1)求,(2)求数列中,,的递推关系(3)记Sn是数列的前项和,证明:为定值.5.(23-24高二上·北京海淀·期末)已知整数,数列是递增的整数数列,即且定义数列的“相邻数列”为,其中或(1)已知,数列,写出的所有“相邻数列”;(2)已知,数列是递增的整数数列,,且的所有“相邻数列”均为递增数列,求这样的数列的个数;(3)已知,数列是递增的整数数列,,且存在的一个“相邻数列”,对任意的,求的最小值.6.(23-24高二上·北京顺义·期末)设数列的前n项和为.若对任意.总存在.使得.则称是“M数列”.(1)判断数列()是不是“M数列”,并说明理由;(2)设是等差数列,其首项.公差.且是“M数列”①求d的值和数列的通项公式:②设,直接写出数列中最小的项.7.(23-24高二上·广西玉林·期末)定义:若无穷数列满足是公比为的等比数列,则称数列为“数列”.设数列中,.(1)若,且数列为“数列”,求数列的通项公式;(2)若数列是“数列”,是否存在正整数,使得,若存在,请求出所有满足条件的正整数;若不存在,请说明理由.数列不等式(共7题)一、填空题1.(23-24高二上·吉林·期末)已知为等差数列的前n项和,为其公差,且,给出以下命题:①;②;③使得取得最大值时的n为8;④满足成立的最大n值为17其中正确命题的序号为.2.(23-24高二上·山东青岛·期末)已知数列的通项公式,记为在区间内项的个数,则;使得不等式成立的的最小值为.3.(23-24高二上·海南·期末)在数列中,.若对任意的,不等式恒成立,则实数二、解答题4.(22-23高二上·江苏盐城·期末)已知数列满足,且.(1)求数列的通项公式;(2)设,且数列的前n项和为,若恒成立,求实数的取值范围.5.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)物理学家牛顿用“作切线”的方法求函数零点时,给出了“牛顿数列”,它在航空航天中应用非常广泛.其定义是:对于函数,若满足,则称数列为牛顿数列.已知,如图,在横坐标为的点处作的切线,切线与x轴交点的横坐标为,用代替重复上述过程得到,一直下去,得到数列.

(1)求数列的通项公式;(2)若数列的前n项和为,且对任意的,满足,求整数的最小值.(参考数据:,,,)6.(23-24高二下·贵州黔南·期末)对于,若数列满足,则称这个数列为“K数列”.(1)已知数列1,2m,是“K数列”,求实数m的取值范围.(2)是否存在首项为−2的等差数列为“K数列”,且其前n项和使得恒成立?若存在,求出数列的通项公式;若不存在,请说明理由.(3)已知各项均为正整数的等比数列是“K数列”,数列不是“K数列”,若,试判断数列是否为“K数列”,并说明理由.7.(22-23高二上·北京·期末)设满足以下两个条件的有穷数列,,…,为阶“Q数列”:①;②.(1)分别写出一个单调递增的3阶和4阶“Q数列”;(2)若2018阶“Q数列”是递增的等差数列,求该数列的通项公式;(3)记n阶“Q数列”的前k项和为,求证.

专题06数列(4种经典基础练+4种优选提升练)数列的概念(共13题)一、单选题1.(23-24高二上·天津·期末)已知数列满足,,则(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】根据递推公式逐项计算可得出的值.【详解】因为数列满足,,则,.故选:A.2.(22-23高二上·天津和平·期末)南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法·商功》中描述过如图所示的“三角垛”,最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球……设各层的球数构成一个数列,即,,,…,且满足,则第六层球的个数为(

)A.28 B.21 C.15 D.10【答案】B【分析】利用递推公式进行累加法求解.【详解】由题意得,,,,,以上式子累加可得,因为,所以,故选:B.3.(23-24高二上·云南昭通·期末)已知数列,根据该数列的规律,8是该数列的(

)A.第7项 B.第8项 C.第9项 D.第10项【答案】A【分析】观察各项根据规律即可求解.【详解】,由此可知数列的规律是前后两项的比值为定值,故所以8是该数列的第7项,故选:A4.(23-24高二上·云南昆明·期末)在数列中,若,,,则(

)A.2 B.1 C.0 D.【答案】D【分析】根据给定条件,求出数列的周期,再由此求出.【详解】在数列中,,则,因此数列数列的周期为3,所以.故选:D5.(23-24高二上·内蒙古赤峰·期末)设数列的前项和,则(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】通过赋值即可求解.【详解】由题意令,可得:,故选:B6.(23-24高二上·重庆九龙坡·期末)数列的递推公式可以是(

)A. B.C. D.【答案】C【分析】观察数列可知,数列从第二项起,每一项是前一项的,由此可以得到递推公式,得出结果.【详解】数列第一项是1,AB是通项公式的形式,故AB错误;观察数列可知,数列从第二项起,每一项是前一项的,所以递推公式为,故C正确,D错误.故选:C.7.(22-23高二上·北京·期末)如果数列满足(k为常数),那么数列叫做等比差数列,k叫做公比差.下列四个结论中所有正确结论的序号是(

)①若数列满足,则该数列是等比差数列;②数列是等比差数列;③所有的等比数列都是等比差数列;④存在等差数列是等比差数列.A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④【答案】B【分析】根据比等差数列的定义(为常数),逐一判断①②③④是否是等比差数列即可可得到答案.【详解】①数列满足,则,满足等比差数列的定义,故①正确;②数列,,不满足等比差数列的定义,故②错误;③设等比数列的公比为,则,满足等比差数列,故③正确;④设等差数列的公差为,则,故当时,满足,故存在等差数列是等比差数列,即④正确;故答案为:①③④故选:B.8.(23-24高二上·河南开封·期末)某汽车集团从2023年开始大力发展新能源汽车,2023年全年生产新能源汽车2000辆,每辆车的利润为1万元.如果在后续的几年中,经过技术不断创新,后一年新能源汽车的产量都是前一年的,每辆车的利润都比前一年增加1000元,则生产新能源汽车6年的时间内,该汽车集团销售新能源汽车的总利润约为(假设每年生产的新能源汽车都能销售出去,参考数据:)(

)A.2.291亿 B.2.59亿 C.22.91亿 D.25.9亿【答案】B【分析】由题意可求得第n年每辆车的利润为万元,第n年新能源汽车的销量,从而利用错位相减法法求出6年的总利润.【详解】设第n年每辆车的利润为万元,则每辆车的利润构成首项为1,公差为的等差数列,所以,设第n年新能源汽车的销量为辆,则该汽车的销量构成首项为2000,公比为的等比数列,所以,设该汽车集团销售新能源汽车的总利润为S万元,则①,②,①﹣②得,所以万元即亿元,所以该汽车集团销售新能源汽车的总利润约为亿元.故选:B【点睛】关键点睛:本题解决的关键是根据题意抽象出两个数列,再利用错位相减法即可得解.二、多选题9.(23-24高二上·内蒙古·期末)数列的通项公式可能是(

)A. B.C. D.【答案】AC【分析】只需把分别代入数列通项公式检验即得.【详解】对于A项,分别把代入,即得,故A项正确;对于B项,把代入即得,与数列不符,故B项错误;对于C项,分别把代入,即得,故C项正确;对于D项,把代入即得,与数列不符,故D项错误.故选:AC.10.(22-23高二下·辽宁·期中)如果数列为递增数列,则的通项公式可以为(

)A. B. C. D.【答案】BCD【分析】根据作差法即可判断BCD,举反例即可判断A.【详解】对于A,当,故不是递增数列,故A不符合,对于B,,故是递增数列,故B符合,对于C,,故为递增数列,,C符合,对于D,,故为递增数列,D符合,故选:BCD11.(23-24高二上·江苏扬州·期末)已知无穷数列,.性质,,;性质,,,下列说法中正确的有(

)A.若,则具有性质sB.若,则具有性质tC.若具有性质s,则D.若等比数列既满足性质s又满足性质t,则其公比的取值范围为【答案】BCD【分析】根据性质的定义可判断选项A;根据性质的定义可判断选项B;根据性质的定义可得,,利用累加法可证选项C;对于D,结合选项C,可得,由满足性质,分和讨论求出,再由满足性质得,令,结合函数单调性可验证满足题意.【详解】对于A,因为,对,,即,所以不具有性质,故A错误;对于B,,对,,,,故B正确;对于C,若具有性质,令,则,即,,,又,所以,,故C正确;对于D,是等比数列,设其公比为,又,,若满足性质,由选项C得,即,,,由,,得,当时,得,即,对,又,,当时,不妨设,则,,解得,,综上,若满足性质,则.若满足性质,对,,,可得,即,令,则,又,所以函数在上单调递增,又由满足性质,,成立,所以等比数列既满足性质s又满足性质t,则其公比的取值范围为.故D正确.故选:BCD.【点睛】思路点睛:选项C,由题意可得,,累加法可得,结合,可判断;选项D,由满足性质,结合选项C得,分和讨论恒成立求出,又由满足性质,得,令,结合函数单调性可验证满足题意.三、填空题12.(22-23高二上·上海奉贤·期末)数列满足,若,则.【答案】2【分析】由递推公式即可求解【详解】由,可得,故答案为:213.(23-24高二上·陕西西安·期末)已知数列的通项公式为,则的最小项的值为.【答案】【分析】利用二次函数的性质求最小项.【详解】因为函数的对称轴是,时取得最小值,而中,,时,,时,,所以中的最小项的值为.故答案为:.等差数列(共17题)一、单选题1.(23-24高二上·天津·期末)若等差数列的前项和为,则当取得最小值时,的值为(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】利用等差数列前项和公式以及通项的性质,即可得出结果.【详解】由题知,设等差数列公差为,因为,所以,则由,得,又,得,所以,则当取得最小值时,.故选:C2.(23-24高二上·安徽·期末)已知等差数列满足,则(

)A.10 B.8 C.6 D.4【答案】D【分析】根据条件,利用等差数的性质即可求出结果.【详解】由,得到,即,所以,故选:D.3.(23-24高二上·广东·期末)已知数列的通项公式,其前项和为,则取最小值时的值为(

)A.1012 B.1013 C.1014 D.1015【答案】A【分析】根据给定条件,确定数列的单调性,再求出的的最大值即得.【详解】数列的通项公式,显然数列是递增数列,由,得,而,因此数列的前1012项均为负数,从第起为正,所以取最小值时的值为1012.故选:A4.(23-24高二上·河北保定·期末)已知数列满足,的前项和为,则(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】根据等差数列定义可证得数列是以为公差的等差数列,由此可得结果.【详解】,数列是以为公差的等差数列,,数列是以为公差的等差数列,.故选:B.5.(23-24高二下·海南·期末)记为等差数列的前项和,若,则(

)A.144 B.120 C.108 D.96【答案】B【分析】根据等差数列的前项和性质解题即可.【详解】记为等差数列的前项和,则也是等差数列.由于,则成等差数列.则,解得.则成等差数列.故,则.故选:B.6.(23-24高二上·云南迪庆·期末)明代数学家程大位在《算法统宗》中已经给出由,,和求各项的问题,如九儿问甲歌:“一个公公九个儿,若问生年总不知,自长排来差三岁,共年二百又零七.借问长儿多少岁,各儿岁数要详推.”意思是一位老人有九个儿子,不知道他们的出生年月,他们的年龄从大到小排列都差3岁,所有儿子的年龄加起来是207.只要算出长子是多少岁,其他每个儿子的岁数就可以推算出来,则该问题中老人长子的岁数为(

)A.27 B.31 C.35 D.39【答案】C【分析】根据给定信息,可得九个儿子的岁数从大到小构成公差为的等差数列,再利用等差数的前n项和公式列方程求解即可.【详解】依题意,九个儿子的岁数从大到小构成公差为的等差数列,设长子的岁数为,则,解得,所以该问题中老人长子的岁数为35.故选:C二、多选题7.(23-24高二上·贵州贵阳·期末)已知数列的前项和为,则下列说法正确的是(

)A.数列是递增数列 B.C.数列的最小项为 D.数列是等差数列【答案】AD【分析】利用可得,由可判断A;求出可判断B;利用配方法求最值可判断C;利用等差数列的定义可判断D.【详解】当时,,当时,,且,所以,对于A,时,,所以数列是递增数列,故A正确;对于B,,故B错误;对于C,,因为,所以当或时,最小,为,所以数列的最小项为或,故C错误;对于D,因为,且当时,,当时,,所以数列是以为首项1为公差的等差数列,故D正确.故选:AD.8.(23-24高二上·河北邢台·期末)已知等差数列的前项和为,公差为,且,则(

)A. B.C. D.【答案】ABD【分析】利用等差数列的性质及求和公式计算即可一一判定选项.【详解】由,得,故A、B正确;因为,所以公差.故C错误,D正确.故选:ABD三、填空题9.(23-24高二上·山东青岛·期末)毕达哥拉斯学派是古希腊哲学家毕达哥拉斯组建的学派,他们长把沙滩上的沙粒或者小石子用数表示,并由它们排列而成的形状对自然数进行研究,如图,图形中的圆点数分别是1、5、12、22…,以此类推,第五个图形对应的圆点数为.【答案】【分析】根据给定条件,探求相邻两个图形对应圆点数的变化规律求解即得.【详解】依题意,由第一、二、三、四个图形的圆点数知,后面图形比相邻前一个图形多的圆点数依次为4,7,10,从第二个图形起,多的圆点数构成以4为首项,3为公差的等差数列,因此第五个图形的圆点数比第四个图形多13个,所以第五个图形对应的圆点数为.故答案为:3510.(23-24高二上·安徽·期末)已知等差数列满足,则的值为.【答案】3【分析】根据等差数列下标和性质运算求解.【详解】由题意可得:,则,所以.故答案为:3.11.(23-24高二上·河北邯郸·期末)已知等差数列的前项和分别为,且,则.【答案】【分析】利用计算可得答案.【详解】因为,所以,所以,故.故答案为:.12.(24-25高二上·江苏苏州·期中)数列与的所有公共项由小到大构成一个新的数列,则.【答案】116【分析】为首项为2,公差为6的等差数列,利用等差数列求通项公式求出答案.【详解】与的所有公共项由小到大构成一个新的数列为,故为首项为2,公差为6的等差数列,所以,所以.故答案为:116四、解答题13.(22-23高二上·河北邯郸·期末)已知等差数列的前项和为,再从条件:①,②,③中选择两个作为已知,并完成解答.(1)求数列的通项公式;(2)求数列的前10项的和.【答案】(1)(2)68【分析】(1)根据所选条件,求出等差数列的首项和公差,可求数列通项;(2)由数列中各项的符号,利用分组求和求数列的前10项的和.【详解】(1)设等差数列的公差为,若选择①②,由①,②,则等差数列首项,公差,;若选择①③,由①,③,则,公差,所以等差数列首项,公差,;若选择②③,由②,③,得,所以等差数列首项,公差,;(2)令,得,则前2项为负数,从第3项起为正数,.14.(23-24高二上·河南漯河·期末)已知数列满足:,.(1)若,求证:为等差数列.(2)求数列的前项和.【答案】(1)证明见解析(2)【分析】(1)将两边取倒数,即可得到,从而得证;(2)由(1)可得,从而得到,利用裂项相消法计算可得.【详解】(1)因为,所以,即,,又,所以是以为首项,为公差的等差数列;(2)由(1)可得,则,所以,所以.15.(23-24高二上·福建南平·期末)已知数列为等差数列,且.(1)求数列的通项公式;(2)求数列的前项和.【答案】(1)(2)【分析】(1)把等差数列中的项用基本量和表示,列方程组求解即可.(2)用裂项相消直接求解即可.【详解】(1)设数列的首项为,公差为,依题意得:解得:故.所以数列的通项公式为:.(2)由(1)知:,所以,.16.(23-24高二上·宁夏吴忠·期末)(1)已知等差数列中,,,求.(2)已知数列的前项和为,且,求和.【答案】(1)(2),.【分析】(1)利用等差中项的性质可求得的值,可求得等差数列的公差,进而可求得的值;(2)利用求出数列的通项公式,进而可求得的值.【详解】解:(1)设等差数列的公差为,由等差中项的性质可得,可得,故,所以,;(2)因为数列的前项和,当时,,当时,,适合上式,故,.17.(23-24高二上·江苏镇江·期末)记数列的前n项和为,对任意满足:,且.(1)求数列的通项公式;(2)若,,求的值.【答案】(1),(2).【分析】(1)利用时,及等差数列的通项公式即可求解;(2)去绝对值后,利用等差数列的前项和公式即可求解.【详解】(1)因为,所以当时,,即,因为,所以,当时,,又,所以,化简得,即,即,所以,因为,所以,即,所以是首项,公差的等差数列,所以,故数列的通项公式;(2)因为,,所以,因为,所以,所以,所以,故.等比数列(共15题)一、单选题1.(23-24高二上·广东·期末)等比数列中,则(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】根据给定条件,求出等比数列的公比,进而求出首项即可得解.【详解】依题意,等比数列的公比,则,解得,因此,所以.故选:B2.(23-24高二上·天津·期末)已知数列是等比数列,且,,则(

)A. B. C.或 D.或【答案】B【分析】根据等比中项求出,再根据等比数列的奇数项同号即可确定的值.【详解】设等比数列的公比为,,,,,又,.故选:B.3.(23-24高二上·浙江杭州·期末)已知数列为等比数列,公比为q,前n项和为,则“”是“数列是单调递增数列”的(

)A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件【答案】C【分析】根据等比数列的定义和数列单调的定义求解即可.【详解】因为数列为等比数列,公比为q,前n项和为,若,即,则,即数列是单调递增数列;若数列是单调递增数列,则,所以;所以“”是“数列是单调递增数列”的充要条件.故选:C.4.(23-24高二上·湖北荆门·期末)在流行病学中,基本传染数是指在没有外力介入,同时所有人都没有免疫力的情况下,一个感染者平均传染的人数.一般由疾病的感染周期、感染者与其他人的接触频率、每次接触过程中传染的概率决定,假设某种传染病的基本传染数,平均感染周期为7天,那么感染人数由1(初始感染者)增加到3333大约需要的天数为(

)(初始感染者传染个人为第一轮传染,这个人每人再传染个人为第二轮传染……参考数据:)A.42 B.43 C.35 D.49【答案】A【分析】由题意得感染人数形成等比数列,然后利用等比数列求和公式列不等式,结合指对互化解不等式即可求解.【详解】设第n轮感染的人数为,则数列是,公比的等比数列,由,可得,两边取对数得,所以,所以,故需要的天数约为.故选:A5.(22-23高二上·浙江绍兴·期末)已知等比数列的前项和为,则点列在同一坐标平面内不可能的是(

)A. B.C. D.【答案】D【分析】根据等比数列通项公式和前项和公式确定正确答案.【详解】设等比数列的首项为,公比为,A选项,时,,图象符合.B选项,时,,图象符合.C选项,时,,图象符合.D选项,由图可知,都是负数,所以,但图象显示时,或为正数,矛盾,所以D选项图象不符合.故选:D6.(22-23高二上·广东深圳·期末)设等比数列的公比为,其前项和为,前项之积为,且满足,,则下列结论中正确的是(

)A. B.C.是数列中的最大值 D.【答案】C【分析】由已知结合等比数列的性质检验各选项即可判断.【详解】因为等比数列满足,又,所以,A错误;,即,B错误;当时,,当时,,即是数列中的最大值,C正确;由题意得,,则,D错误.故选:C.7.(22-23高二上·安徽滁州·期末)已知等比数列的公比为,其前项和为,且,,成等差数列,若对任意的,均有恒成立,则的最小值为(

)A.2 B. C. D.【答案】B【分析】由已知可求得,为奇数时,,根据单调性可得:,为偶数时,,根据单调性可得:,可得的最大值与最小值分别为2,,考虑到函数

在上单调递增,即可得出结论.【详解】等比数列的公比为,因为,,成等差数列,所以,解得,所以,当为奇数时,,易得单调递减,且,所以;当为偶数时,,易得单调递增,且,所以.所以的最大值与最小值分别为2,.函数在上单调递增,所以..所以的最小值.故选:B.【点睛】思路点睛:由已知条件求得等比数列的前n项和,通过分类讨论并利用函数单调性求得的最大值和最小值,再由函数在上单调递增且,可求取值范围.二、多选题8.(23-24高二上·河北保定·期末)已知等比数列的首项为,公比为,则下列能判断为递增数列的有(

)A. B.C. D.【答案】BD【分析】根据题意,结合等比数列的性质,逐项判定,即可求解.【详解】由等比数列的首项为,公比为,对于A中,若,可得,所以为递减数列,所以A错误;对于B中,若,可得,所以为递增数列,所以B正确;对于C中,若,可得,所以为递减数列,所以C错误;对于D中,若,可得,所以为递增数列,所以D正确.故选:BD.9.(23-24高二上·山东临沂·期末)设数列的前项和为的前项和为,满足,且且,则(

)A.是等差数列 B.时,的最大值为26C.若,则数列是递增数列 D.若,则【答案】ABD【分析】对于A,首先得,根据之间的关系得,由此即可判断;对于B,令,解不等式即可判断;对于C,由举出反例即可判断;对于D,代入即可验算.【详解】对于A,由题意,解得,所以,,当时,,当时,有,故,故A正确;对于B,令,解得,故B正确;对于C,若,则,故C错误;对于D,若,则,故D正确.故选:ABD.10.(23-24高二上·江苏南京·期末)已知数列的前项和为,下列命题正确的有(

).A.若为等差数列,则一定是等差数列B.若为等比数列,则一定是等比数列C.若,则一定是等比数列D.若,则一定是等比数列【答案】AC【分析】根据等差数列的片段和性质即可求解A,举反例即可求解BD,根据的关系,结合等比数列的定义即可求解C.【详解】对于A,设等差数列的公差为,则,则,同理可得,所以,所以,,仍为等差数列,故A项正确;对于B,取数列为,1,,1,,,,不能成等比数列,故B项不正确;对于C,由可得时,,相减可得(),由可得,因此对任意都成立,故是等比数列,C正确,对于D,由可得,相减可得,若,不是等比数列,故D错误.故选:AC.三、填空题11.(23-24高二上·广东茂名·期末)已知等比数列满足,,则.【答案】12【分析】根据给定条件,利用等比数列性质计算即可.【详解】等比数列满足,,由,得.故答案为:1212.(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)在数列中,,则与的等比中项为.【答案】【分析】根据等比中项的性质即可得出答案.【详解】设与的等比中项为,则.故答案为:13.(23-24高二上·天津·期末)若数列的首项,且满足,则数列的通项公式为.【答案】【分析】变形得到,故为公比为2的等比数列,从而得到通项公式.【详解】,又,故为公比为2的等比数列,故,所以.故答案为:四、解答题14.(23-24高二上·贵州安顺·期末)已知数列中,,(,),且是和的等差中项.(1)求实数的值;(2)求证:数列是等比数列,并求出的通项公式.【答案】(1)(2)证明见解析,【分析】(1)根据题意可得,再由是和的等差中项建立等式即可求解;(2)构造数列,根据等比数列定义及通项公式求解化简即可.【详解】(1)根据题意有,因为是和的等差中项,所以,解得.(2)由(1)知,所以,又,所以(常数),所以数列是以1为首项,以3为公比的等比数列.则,所以.15.(24-25高二上·广东江门·期末)已知等差数列和等比数列满足,,,,设数列的公比为.(1)求数列,的通项公式;(2)若,为数列的前项和,求.【答案】(1),.(2)【分析】(1)利用等差数列和等比数列的通项公式求解;(2)由(1)得到,再利用等比数列的前n项和公式求解.【详解】(1)解:设的公差为,由,得,又,得,联立解得,或,因为,故舍去,所以,.(2)由(1)有,因为,所以数列是以首项为4,公比为的等比数列...数学归纳法(共4题)一、单选题1.(23-24高二上·浙江杭州·期末)用数学归纳法证明:()的过程中,从到时,比共增加了(

)A.1项 B.项 C.项 D.项【答案】D【分析】分别计算出和的项数,进而作差即得结论.【详解】因为,所以,共项,则共项,所以比共增加了项,故选:D二、多选题2.(23-24高二上·安徽马鞍山·期末)已知数列中,,,则下列结论正确的是(

)A.当时,数列为常数列B.当时,数列单调递减C.当时,数列单调递增D.当时,数列为摆动数列【答案】ABC【分析】求出数列各项的值,可判断A选项;利用数列的单调性可判断B选项;利用数学归纳法推导出,结合数列的单调性可判断C选项;取,求出数列各项的值,可判断D选项.【详解】对于A选项,当时,,由可得,,,,以此类推可知,对任意的,,此时,数列为常数列,A对;对于B选项,当时,则,此时,数列单调递减,B对;对于C选项,因为,,且,则,猜想,,,当时,猜想成立,假设当时,猜想成立,即,则当时,,因为,则,则函数在上单调递增,所以,,即成立,由数学归纳法可知,对任意的,,所以,,此时,数列单调递增,C对;对于D选项,当时,取,则且,则,,,,以此类推可知,当且时,,即,此时,数列不是摆动数列,D错.故选:ABC.【点睛】方法点睛:判断数列单调性的方法有:(1)利用数列对应的函数的单调性判断;(2)对数列的前后项作差(或作商),利用比较法判断.3.(23-24高二上·江苏无锡·期末)斐波那契数列由意大利数学家斐波那契发现,因以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”.斐波那契数列在很多方面都与大自然神奇地契合,小到向日葵、松果、海螺的生长过程,大到海浪、飓风、宇宙系演变,皆有斐波那契数列的身影,充分展示了“数学之美”.斐波那契数列用递推的方式可定义如下:数列满足:,,则下列结论正确的是(

)A.B.C.D.是奇数【答案】ACD【分析】根据递推公式判断选项A,利用累加判断选项BC,利用数学归纳法证明结论3的倍数项为偶数,其他项为奇数证明选项D.【详解】对A:由,可得,即有,故A正确;对于B:由题意,,,,以上式子累加得:,故B不正确;对于C:因为,则,则,故C正确;对于D:根据通项公式可得斐波那契数列为,3的倍数项为偶数,其他项为奇数,下面用数学归纳法证明:①当,2,3时,,,满足规律,②假设当,,时满足为偶数,,为奇数,③当,,时,,因为,为奇数,所以为偶数,,因为为奇数,为偶数,所以为奇数,,因为为奇数,为偶数,所以为奇数,故3的倍数项为偶数,其他项为奇数得证,2024项是非3的倍数项,故D正确;故选:ACD【点睛】方法点睛:本题A选项的判断比较常规,选项BC的关键是要通过适当的变形然后利用累加法判断,选项D根据数列规律猜想3的倍数项为偶数,其他项为奇数,利用数学归纳法证明.三、解答题4.(22-23高二上·浙江杭州·期末)已知数列满足,.(1)求,,;(2)试猜想数列的通项公式,并用数学归纳法证明.【答案】(1)(2),证明见解析【分析】(1)首先根据题意得到,再求,,即可.(2)首先猜想数列的通项公式为,再利用数学归纳法证明即可.【详解】(1)由可知,当时,代入,解得;当时,代入,解得;当时,代入,解得;(2)猜想数列的通项公式为.当时,左边,右边,成立.(2)假设当时,成立.则当时,有,即当时,也成立.所以对任何都成立.数列求和的常用方法(共10题)一、填空题1.(22-23高二上·江苏常州·期末)已知函数满足,若数列满足,则数列的前16项的和为.【答案】【知识点】求等差数列前n项和、倒序相加法求和【分析】利用倒序相加法可得到,即可求得前16项的和.【详解】,①,②两式相加,又因为,故,所以,所以的前16项的和为故答案为:2.(23-24高二上·河南信阳·期末)已知数列满足.且,若,则.【答案】2024【知识点】由递推关系式求通项公式、分组(并项)法求和【分析】利用构造法与迭代法求得,从而利用并项求和法即可得解.【详解】因为,所以,又,则,所以,故,则,所以,则的各项分别为,所以.故答案为:2024【点睛】关键点点睛:本题解决的关键在于将推递关系式化得,从而求得,由此得解.3.(23-24高二上·陕西西安·期末)已知等差数列公差,由中的部分项组成的数列为等比数列,其中.则数列的前10项之和为.【答案】【知识点】分组(并项)法求和、等差数列通项公式的基本量计算、等比数列通项公式的基本量计算、求等比数列前n项和【分析】由等比数列的中项性质和等差数列的通项公式,求得,进而得到的公比和通项公式,求得,由等比数列的求和公式,计算可得所求和.【详解】由题意可得,,成等比数列,即有,由等差数列的通项公式可得,解得,则,由的公比,则,可得,则数列的前10项之和为.故答案为:.【点睛】关键点点睛:本题考查等差等比数列通项及求和公式,理解的含义是本题关键.4.(23-24高二上·福建龙岩·期末)已知数列各项均为,在其第项和第项之间插入个,得到新数列,记新数列的前项和为,则,.【答案】【知识点】数列综合、分组(并项)法求和【分析】将数列各项排成三角数阵,确定的位置,可得出的值,确定数列的前项中,项的值为、的项数,即可求得的值.【详解】由题意,将数列各项按如下数阵排列:其中第行有项,则该数阵中第行最后一项对应数列中的对应的第项,因为,且,所以,位于数阵的第行第项,故,数列的前项中,项的值为的共项,项的值为的项共项,因此,.故答案为:;.【点睛】关键点点睛:本题考查数列求和与求某项的问题,解题的关键就是确定各项的位置,以及数列中各项的值,对于这种有规律性的数列问题,可以将其转化为三角数阵,确定相应项的位置即可.5.(23-24高二上·天津·期末)已知数列的前项和为,,,,则满足的正整数的所有取值为.【答案】、【知识点】求等比数列前n项和、求等差数列前n项和、分组(并项)法求和【分析】由题意可知,数列中的奇数项和偶数项分别成等差数列和等比数列,根据为奇数和偶数分别利用求出,结合单调性代值计算可得结果.【详解】当为奇数时,,所以,数列中的奇数项构成以为首项,公差为的等差数列,当为偶数时,,所以,数列中的偶数项构成以为首项,公比为的等比数列,所以数列中的每一项均为整数,故数列为递增数列,当为奇数时,设,则,当为偶数时,设,则,因为,,,,因此,满足的正整数的所有取值集合为.故答案为:、.【点睛】关键点点睛:本题的解决关键是,分析得数列的奇数项和偶数项分别为等差数列与等比数列,从而得解.6.(23-24高二上·江西宜春·期末)已知正项数列的前n项和满足(n为正整数),则;记,若函数的值域为,则实数k的取值范围是.【答案】【知识点】根据值域求参数的值或者范围、裂项相消法求和、利用an与sn关系求通项或项【分析】因式分解即可求出,再利用求出数列的通项公式,由裂项相消求和法计算可得.设函数,将函数写出分段函数,根据函数的值域为R和极限的思想可得当时、当时,解不等式即可求解.【详解】因为,所以,又因为是正项数列,所以,即,当得,当得,经检验符合上式,所以.所以.设函数,当时,;同理可得,当时,,当时,,当时,,当时,,即,其中,由函数的值域为R知,当时,,所以,即,解得;当时,,所以,即,解得,综上,实数k的取值范围为.故答案为:;.【点睛】关键点点睛:本题的关键点是将函数转化为分段函数,利用函数的值域确定关于k的不等式即可求解,其中涉及到极限思想以及数列的求通项公式和求和知识点,平时练习都要熟练应用.7.(23-24高二上·山东烟台·期末)已知数列满足:;;,,其中,.数列的通项公式,令,则数列的前n项和.【答案】.【知识点】裂项相消法求和、构造法求数列通项、由递推关系式求通项公式、写出等比数列的通项公式【分析】利用比例的性质与待定系数法,解方程可得,从而利用构造法求得;再利用裂项相消求和法求得,从而得解.【详解】依题意,设,,,又,又,,所以,解得,则,即有,又,所以是首项为,公比为的等比数列,所以,则;所以,则数列的前n项和.故答案为:;.【点睛】关键点点睛:本题第2问解决的关键是观察,发现其可以裂项展开,从而得解.二、解答题8.(22-23高二上·河北邯郸·期末)已知数列中.(1)证明:数列是等比数列;(2)若数列的通项公式为,设为数列的前项和,求使恒成立的最小的整数.【答案】(1)证明见解析(2)1【知识点】数列不等式恒成立问题、写出等比数列的通项公式、错位相减法求和、由递推关系证明等比数列【分析】(1)变形给定等式,利用等比数列定义推理即得.(2)由(1)求出,再利用错位相减法求和,结合恒成立即可求解.【详解】(1)当时,,则,即,又,所以数列是首项为3,公比为3的等比数列.(2)由(1)知,,,则,两式相减得,因此,而,则,又恒成立,因此,所以最小的整数为1.9.(23-24高二上·安徽合肥·期末)对每个正整数是抛物线上的点,过焦点的直线交抛物线于另一点.(1)证明:;(2)取,并记,求数列的前项和.【答案】(1)证明见解析(2)【知识点】分组(并项)法求和、根据韦达定理求参数、求等比数列前n项和、利用焦半径公式解决直线与抛物线交点问题【分析】(1)设直线,联立方程结合韦达定理分析证明;(2)根据抛物线的定义结合(1)可得,利用分组求和法结合等比数列求和公式运算求解.【详解】(1)由题意可知:抛物线的焦点F0,1,且直线的斜率存在,设直线,联立方程,消去y得,可得,所以.

(2)因为,由(1)可得,则,可得,设数列的前项和为,则,所以.【点睛】关键点点睛:利用韦达定理证明关系,并根据抛物线的定义求.10.(23-24高二上·福建福州·期末)已知数列的前项和,数列满足:b1=3,bn+1=2(1)证明:是等比数列;(2)设数列的前项和为,且cn=(−1)n2a(3)设数列满足:dn=an+1【答案】(1)证明见解析;(2)Tn(3)证明见解析.【知识点】由递推关系证明等比数列、错位相减法求和、利用an与sn关系求通项或项、裂项相消法求和、由递推关系证明等比数列、利用an与sn关系求通项或项【分析】(1)根据满足的递推公式,结合等比数列定义即可证明;(2)根据与的关系求得,结合(1)中所证求得,再利用裂项求和法求即可;(3)求得的通项公式,采用分组求和,利用裂项求和以及错位相减法,结合适度放缩,即可求证.【详解】(1)因为,故可得,因为,故数列为首项,公比2的等比数列.(2)因为,故可得当时,;当时,;综上所述:;由(1)可得:,故;故;当为偶数时,;当为奇数时,;故.(3)由题可得设;设记则,,,则,故.【点睛】关键点点睛:本题综合考察数列知识的应用和掌握;(1)解决第二问的关键是,裂项的处理,以及对为奇数和偶数时,不同的处理手段;(2)解决第三问的关键是能够合理利用分组求和,并且对进行放缩;属综合困难题.求数列通项的常用方法(共7题)一、填空题1.(23-24高二上·浙江杭州·期末)已知数列满足,若,则.【答案】【知识点】数列周期性的应用、根据数列递推公式写出数列的项【分析】用累乘法,结合余弦函数的周期性求解.【详解】因为的最小正周期为,且余,由已知可得,故答案为:.【点睛】关键点点睛:数列中带有三角函数且求数列中较大的某一项时,通常想到用周期函数的性质求解.2.(23-24高二上·福建福州·期末)瑞典数学家科赫在1904年构造能描述雪花形状的图案,就是数学中一朵美丽的雪花——“科赫雪花”.它的绘制规则是:任意画一个正三角形(图1),并把每一条边三等分,再以中间一段为边向外作正三角形,并把这“中间一段”擦掉,形成雪花曲线(图2),如此继续下去形成雪花曲线(图3),直到无穷,形成雪花曲线.设雪花曲线的边数为,面积为,若正三角形的边长为,则=;

=.【答案】【知识点】求等比数列前n项和、写出等比数列的通项公式、累加法求数列通项【分析】根据图形,得出成等比数列,从而可得通项公式,再由图形的形成过程得出边长也成等比数列,而是在的基础上每条边向外增加一个小正三角形,由此可得面积间的关系,利用累加法求得通项公式.【详解】由题意,,,即是等比数列,公比是4,所以,设雪花曲线的边长为,则,,所以,因为,当时,,所以.故答案为:;.【点睛】方法点睛:本题考查归纳猜想,考查数列的应用,解题方法是观察图形,通过图形的形成归纳总结出与的关系:边数间的关系,边长的关系,面积的关系,从而利用数列的知识求得结论.二、解答题3.(23-24高二上·河北承德·期末)已知正项数列满足,数列的前n项和为,且.(1)求的通项公式;(2)证明:.【答案】(1),(2)证明见解析【知识点】累乘法求数列通项、数列不等式恒成立问题、错位相减法求和、利用an与sn关系求通项或项【分析】(1)利用对数运算,得,再运用累乘法可求,由与的关系可得,则时,数列是以为首项的常数列,可求的通项公式;(2)利用错位相减法求,从而得证.【详解】(1)因为,且,所以,所以,即,所以.当时,所以,所以.因为,所以,所以.也符合上式,所以.当时,.因为,所以当时,,所以当时,,即,所以当时,数列是以为首项的常数列,即(),所以(),所以的通项公式为(2)因为,所以,两式相减得,所以.【点睛】数列求和的常用方法:(1)对于等差等比数列,利用公式法直接求和;(2)对于型数列,其中是等差数列,是等比数列,利用错位相减法求和;(3)对于型数列,利用分组求和法;(4)对于型数列,其中是公差为的等差数列,利用裂项相消法求和.4.(23-24高三上·安徽·期末)在数列中,,,且数列是等比数列.(1)求的通项公式;(2)设,数列的前n项和为,证明:.【答案】(1)(2)证明见解析【知识点】求等比数列前n项和、错位相减法求和、等比数列的定义【分析】(1)结合题意,借助等比数列定义计算即可得;(2)借助两次错位相减法计算即可得,即可得证.【详解】(1)设等比数列的公比为,则,则,即,,即,又,故有,解得,故,;(2),则,,有,即,令,则,则有,即有,即,故,又,故.5.(23-24高二上·山东青岛·期末)如图形状出现在南宋数学家杨浑所著的《详解九章算法商功》中,后人称为“三角垛”,“三角垛”的最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球设各层球数构成一个数列.(1)写出与的递推关系,并求数列的通项公式;(2)记等比数列的前项和为,且,在与之间插入个数,若这个数恰能组成一个公差为的等差数列,求数列的前项和.【答案】(1),(2)【知识点】累加法求数列通项、错位相减法求和、由递推关系式求通项公式、利用an与sn关系求通项或项【分析】(1)根据题意得到,,再利用累加法即可得解;(2)利用与的关系,结合为等比数列求得,进而利用等差数列的通项公式求得,再利用错位相减法即可得解.【详解】(1)从图中可以发现每一层球的数量比上一层多的个数等于层数,所以有,又,所以.(2)由,得,两式相减得,则,因为为等比数列,则公比为,当时,,解得,,则,,,,,则,两式相减,得,.【点睛】关键点点睛:本题第2小题解决的关键是利用等差数列的通项公式求得,从而得解.6.(23-24高二上·江苏常州·期末)定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它前一项的差都大于或等于4,则称这个数列为“数列”.(1)已知等差数列的首项为1,其前项和满足对任意的都有,若数列为“数列”,求数列的通项公式;(2)已知等比数列的首项和公比均为正整数,若数列为“数列”,且,,设,若数列也为“数列”,求实数的取值范围.【答案】(1)(2)【知识点】写出等比数列的通项公式、等差数列通项公式的基本量计算、根据数列的单调性求参数、数列新定义【分析】(1)通过题干所给不等式可求出的范围,在根据,得出,进而求出(2)通过判断数列的单调性可得:要对恒成立,只需,从而求出,同理判断数列的单调性可得:要对恒成立,只需,从而求出的范围.【详解】(1)设等差数列的公差为,则,由,得.由题意得,对均成立,当时,上式成立.当时,,又,等差数列的通项公式为.(2)等比数列得,由于数列为“数列”,且为正整数,,.在数列中,为最小项,由数列为“数列”可知,要对恒成立,只需.又,即.,,,,,.当,时,,则.令.数列为递增数列,即.若数列是“数列”,则对任意的都有,即对任意的恒成立,即,解得.7.(23-24高二上·河北石家庄·期末)如图,曲线下有一系列正三角形,设第n个正三角形(为坐标原点)的边长为.(1)求的值;(2)求出的通项公式;(3)设曲线在点处的切线斜率为,求证:.【答案】(1),;(2);(3)证明见解析.【知识点】裂项相消法求和、利用an与sn关系求通项或项、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、根据规律填写数列中的某项【分析】(1)根据给定条件,用表示出点的坐标,再代入曲线方程,计算作答.(2)令为数列的前n项和,利用与表示出点的坐标,代入曲线方程即可得与的关系,再利用递推关系求出通项.(3)由(2)求出点的横坐标,利用导数的几何意义求出,再利用裂项相消法求和即得.【详解】(1)依题意,为正三角形,且,观察图象得,而点在曲线上,即,解得,为正三角形,且,点在曲线上,,整理得,解得,所以,.(2)令为数列的前n项和,是正三角形,点,,于是点在曲线上,则,即,当时,,两式相减得:,整理得,则,而满足上式,因此,,即数列是首项为,公差的等差数列,,所以数列的通项公式是.(3)由(2)知,当时,,则点的横坐标,显然满足上式,因此,由求导得,,于是,当时,,所以.【点睛】易错点睛:裂项法求和时,要注意正负项相消时消去了哪些项,保留了哪些项,切不可漏写未被消去的项,未被消去的项有前后对称的特点,实质上造成正负相消是此法的根源与目的.数列新定义(共7题)一、多选题1.(23-24高二上·江苏南京·期末)设等比数列的公比为,前项积为,且满足条件,则下列选项正确的是(

)A.B.C.的值是中最大的D.使成立的最大自然数等于4044【答案】AD【分析】先由条件分类讨论得到,,再利用等比数列的性质即可求解.【详解】,,,同号,且或,若,则不同号;若,则,不满足要求;故可得,,故A正确;,且,可得,故B错;,又,且最大,故C错;,且为等比数列,由等比数列的性质可得,,使成立的最大自然数等于4044,故D正确.故选:AD.【点睛】关键点点睛:本题解决的关键在于推得,进而得到,从而得解.二、填空题2.(23-24高二上·山东菏泽·期末)如果数列满足以下两个条件,称该数列为“闭数列”.(1)已知数列各项均为正数,且单调递增;(2)数列的前项组成的集合记为,对于任意,如果、,则.已知数列为“闭数列”,且,则.【答案】【分析】利用“闭数列”的定义结合累加法可求出的值,再次利用“闭数列”的定义结合累加法可求出的值.【详解】因为数列为“闭数列”,且,由题意得,,,……,,等式两边叠加,即,所以,,同理可得,,,……,,等式两边叠加得,即,所以,.故答案为:.【点睛】关键点点睛:本题的核心是利用“闭数列”的新定义,充分利用累加法,转化为关系与某些特殊项的方程进行求解.3.(23-24高二上·北京顺义·期末)在数列中,若,(,,p为常数),则称为“等方差数列”,给出以下四个结论:①不是等方差数列;②若是等方差数列,则(,k为常数)是等差数列;③若是等方差数列,则(,k、l为常数)也是等方差数列;④若既是等方差数列,又是等差数列,则该数列也一定是等比数列.其中所有正确结论的序号是.【答案】②③【分析】根据等方差数列定义可判断①③;根据等方差数列定义结合等差数列的定义判断③④.【详解】对于①,时,为常数,故是等方差数列,①错误;对于②,若是等方差数列,即有,(,,p为常数)则为常数,故(,k为常数)是等差数列,②正确;对于③,若是等方差数列,即有,(,,p为常数),则,故为常数,则(,k、l为常数)也是等方差数列,③正确;对于④,若既是等方差数列,又是等差数列,则时,,且(d为常数),则,当时,则为常数列,满足是等方差数列,若,则不为等比数列,④错误;故答案为:②③【点睛】关键点睛:解答本题的关键在于理解等方差数列的定义,明确其含义,并由此结合等差数列以及等比数列的定义求解即可.三、解答题4.(23-24高二上·山东青岛·期末)在通信技术中由和组成的序列有着重要作用,序列中数的个数称为这个序列的长度如是一个长度为10的序列长为的序列中任何两个不相邻的序列个数设为,长度为的序列为:,,都满足数列,长度为且满足数列的序列为:,,10,.(1)求,(2)求数列中,,的递推关系(3)记Sn是数列的前项和,证明:为定值.【答案】(1),(2)(3)证明见解析【分析】(1)根据已知得到,然后分类讨论最后一个数求解即可;(2)考虑长度为的序列最后一个数,观察即可求得递推关系;(3)根据前两问求得,证明数列是常数列即可.【详解】(1)由题意知,长为3的序列中任何两个不相邻的序列为:,所以.设长为的序列中任何两个不相邻的序列有个,考虑最后一个数:若最后一位是,则只要前位任何两个不相邻,则满足要求的序列有个;若最后一位是,则倒数第二位是,只要前位任何两个不相邻即可,满足要求的序列有个,所以;(2)考虑长度为的序列最后一个数:若最后一位是,则只要前位任何两个不相邻,则满足要求的序列有个;若最后一位是,则倒数第二位是,只要前位任何两个不相邻即可,则满足要求的序列有个,所以;(3)由(2)知,,所以,所以,所以数列是常数列,所以为定值.【点睛】方法点睛:在理解相关新概念、新法则(公式)之后,运用学过的知识,结合已掌握的技能,通过推理、运算等解决问题.在新环境下研究“旧”性质.主要是将新性质应用在“旧”性质上,创造性地证明更新的性质,落脚点仍然是数列求通项或求和.5.(23-24高二上·北京海淀·期末)已知整数,数列是递增的整数数列,即且定义数列的“相邻数列”为,其中或(1)已知,数列,写出的所有“相邻数列”;(2)已知,数列是递增的整数数列,,且的所有“相邻数列”均为递增数列,求这样的数列的个数;(3)已知,数列是递增的整数数列,,且存在的一个“相邻数列”,对任意的,求的最小值.【答案】(1);;;.(2)11个(3)37【分析】(1)根据相邻数列的概念直接求解即可;(2)任取的一个“相邻数列”,根据相邻数列的概念可得且,对于的取值分情况讨论,利用为递增数列可得是公差为1的等差数列,列不等式组求解即可;(3)令可得对任意,设,证明与要么是空集,要么是连续自然数构成的集合,进而根据定义求解即可.【详解】(1)根据“相邻数列”的概念可知,,或,或,所以的所有“相邻数列”有;;;.(2)任取的一个“相邻数列”,因为或,或,所以有且,对于的取值分以下4种情形:(a),(b),(c),(d)由数列是递增的整数数列,前3种情形显然都能得到,所以只需考虑第4种情形,递增,,即,由是递增的整数数列得,从而是公差为1的等差数列,于是,则,即满足数列的有11个.(3)令,所以对任意,设,则且,先证明与要么是空集,要么是连续自然数构成的集合,若,令,则,由得,所以,即,即是空集,或是连续自然数构成的集合.若,令,则,由得,所以,即,即是空集,或是连续自然数构成的集合,因此,的分布只可能是如下三种情况:(i),此时,对任意的,由得,所以对任意的,注意到,所以,等号当且仅当时取到;(ii)存在整数,使得对任意的,对任意的,所以(iii).此时,对任意的,与情形1类似,对任意的,注意到,所以,综上,的最小值为.【点睛】思路点睛:根据“相邻数列”的定义,按照或分类讨论不同情形,结合数列的定义求解即可.6.(23-24高二上·北京顺义·期末)设数列的前n项和为.若对任意.总存在.使得.则称是“M数列”.(1)判断数列()是不是“M数列”,并说明理由;(2)设是等差数列,其首项.公差.且是“M数列”①求d的值和数列的通项公式:②设,直接写出数列中最小的项.【答案】(1)不是,理由见解析(2)①,;②【分析】(1)直接由“M数列”的定义进行判断即可.(2)①由题意关于的方程即恒有正整数解,结合数论知识即可求解出;②由题意得,故当当时或当时,取最小值.【详解】(1)数列不是“M数列”,理由如下:∵,当时,,此时找不到,使得.所以数列不是“M数列”.(2)①是等差数列,且首项,公差,则,故对任意,总存在,使得成立,则,其中为非负整数,要使,需要恒为整数,即d为所有非负整数的公约数,又,所以,所以.②∵,所以.由的单调性知在为减函数,在为增函数,当时,;当时,.所以,当时,有最小值.即数列中最小的项为.【点睛】关键点睛:第二问的关键是得到关于的方程恒有正整数解,由此得出,从而顺利得解.7.(23-24高二上·广西玉林·期末)定义:若无穷数列满足是公比为的等比数列,则称数列为“数列”.设数列中,.(1)若,且数列为“数列”,求数列的通项公式;(2)若数列是“数列”,是否存在正整数,使得,若存在,请求出所有满足条件的正整数;若不存在,请说明理由.【答案】(1)(2)存在,【分析】(1)根据且数列为“数列”可知,,即,判断数列为等差数列,从而求得通项公式;(2)结合题中定义可求得,不等式化为,利用得,利用得,从而解得不等式组即可.【详解】(1

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